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datos basicos para el estudio del sistema inmune y a la relación entre parásitos, curso 2011.1
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Reacción del
huésped ante los
parásitos
¿Qué es el Sistema Inmune?
¿Qué es el Sistema Inmune?
¿Qué es un patogeno?
¿Qué es el Sistema Inmune?
Es un agente externo que causa una enfermedad.
¿Qué es un patogeno?
¿Qué es el Sistema Inmune?
Es un agente externo que causa una enfermedad.
¿Qué es un patogeno?
¿Qué es el Sistema Inmune?
Es un agente externo que causa una enfermedad.
¿Qué es un patogeno?
¿Los humanos son los únicos con sistema inmune?
¿Qué es el Sistema Inmune?
No, vertebrados, algunos invertebrados y algunas plantas.
Es un agente externo que causa una enfermedad.
¿Qué es un patogeno?
¿Los humanos son los únicos con sistema inmune?
El SI es la tercera defensa contra la infección
Componentes del SI
Componentes del SI
Organos
Tonsils and adenoids
Thymus
Lymph nodes
Spleen
Payer’s patches
Appendix
Lymphatic vessels
Bone marrow
Organos
Tonsils and adenoids
Thymus
Lymph nodes
Spleen
Payer’s patches
Appendix
Lymphatic vessels
Bone marrow
Lymphocytes T-lymphocytes
B-Lymphocytes, plasma cells
natural killer lymphocytes
Monocytes, Macrophage
Granulocytes neutrophils
eosinophils
basophils
Celulas
Componentes del SI
Organos
Tonsils and adenoids
Thymus
Lymph nodes
Spleen
Payer’s patches
Appendix
Lymphatic vessels
Bone marrow
Lymphocytes T-lymphocytes
B-Lymphocytes, plasma cells
natural killer lymphocytes
Monocytes, Macrophage
Granulocytes neutrophils
eosinophils
basophils
Celulas Moleculas
Antibodies
Complement
Cytokines
Interleukines
Interferons
Componentes del SI
RESPUESTA INMUNITARIA DEL HUESPED (REACTIVIDAD ALÉRGICA).
• RESPUESTA NO ESPECÍFICA (Inmunidad natural)
• Barreras anatómicas (piel, mucosas) • Barreras fisiológicas (temperatura, pH) • Barreras fagocíticas (celulas que ingieren
patógenos) • Barreras inflamatorias
• INVERTEBRADOS. • Fagocitosis • Encapsulación • Melanina • Secreciones.
• VERTEBRADOS. • Fagocitosis • Reacción inflamatoria • Secreciones
• RESPUESTA ESPECÍFICA DE VERTEBRADOS (Inmunidad adquirida o adaptativa e hipersensibilidad).
• Especificidad antigénica • Diversidad • Memoria inmunológica
• INMUNIDAD HUMORAL • Síntesis de anticuerpos (gamma globulinas)
capaces de reaccionar con el antígeno.
• CELULAS MEDIADORAS DE INMUNIDAD. • Reacción de células que han sido sensibilizadas
por estimulación antigénica
Tipos de inmunidad
1. Innata (no-adaptiva)
1a línea de la respuesta inmune
Mecanismos existentes antes de la infección
Tipos de inmunidad
1. Innata (no-adaptiva)
1a línea de la respuesta inmune
Mecanismos existentes antes de la infección
2. Adquirida (adaptiva)
2a línea de la respuesta inmune
Mecanismos que surgen después de la infección
Realizada por linfocitos T y B
Inmunidad innata
• Modelada por la genética
• Basada en componentes existentes
• Respuesta rápida: a minutos de la infección
• No especifica
mismas moleculas / celulas responden a todos los patogenos
• No tiene memoria
misma respuesta después de una exposición repetida
• No hay clonación
Mecanismos: Inmunidad innata
• Barreras mecánicas / secreciones
piel, pH ácido en el estómago, cilios
• Mecanismos humorales
lisoenzimas, proteínas básicas, complemento, interferones
• Mecanismo celular
Células asesinas naturales: neutrofilos, macrofagos, mastocitos,
basofilos, eosinofilos
Neutrophil NK Cell
Monocyte Macrophage
Basophils & Mast cells
Eosinophils
Inmunidad adaptativa
• Baseda en la resistencia adquirida
• Basada en eventos genéticos y crecimento celular
• Responde más despacio, varios días
• Es específica Cada célula responde a un antígeno
• Tiene memoria Exposiciones repetidas lo hace más rapido, más fuerte
• Lleva a una expansión clonal
Inmunidad adaptativa: activa y pasiva
Inmunidad activa Inmunidad pasiva
Natural
Infección clínica, subclínica
via placentaria, amamatar
Artificial
Vacunación
Suero inmune, células
inmunes
Mecanismos: inmunidad adaptativa
• Mediada por células (CMIR)
Linfocitos T
Elimina microbios intracelulares que
sobreviven dentro de los fagocitos o en
otras células infectadas
• Respuesta inmune humoral (HIR)
Linfocitos B
Mediada por anticuerpos
Elimina microbios extracelulares y sus
toxinas
Linfocitos T
2 tipos
• Linfocitos T ayudantes (CD4+)
CD4+ células T activan los fagocitos
para elimnar microbios
• Linfocitos T citolíticos (CD8+)
CD8+ células T cells destruyen células
infectadas que contienen microbios o
sus proteínas
Anticuerpos (inmunoglobulinas)
Pertenecen a las gamma-globulinas
Polipétidos forma Y o T
2 cadenas pesadas idénticas
2 cadenas ligeras idénticas No todas las inmunoglobulinas son
anticuerpos
IgG, IgM, IgA, IgD, IgE
Hematopoyesis
Origen de
las células del SI
Lymphocytes(T,B) Dendritic cell
NK cell Monocyte/macrophage neutrophil
eosinophil basophil Mast cell erythrocyte platelet
Immunocytes
¿Qué sucede cuando nos infectamos?
Nuestro sistema inmune destruye al patógeno en 2 formas
1. Respuesta mediada por células – involucra a nuestras células inmunes para destruir a los patógenos.
¿Qué sucede cuando nos infectamos?
Nuestro sistema inmune destruye al patógeno en 2 formas
1. Respuesta mediada por células – involucra a nuestras células inmunes para destruir a los patógenos.
Macrofago
Ingiere patógenos y residuos
Neutrofilos
Ingiere patógenos y los mata por la liberación de sustancias tóxicas
Ejemplos:
¿Qué sucede cuando nos infectamos?
Nuestro sistema inmune destruye al patógeno en 2 formas
2. Respuesta humoral – destruye los patógenos usando anticuerpos producidos por las células B
¿Qué sucede cuando nos infectamos?
Nuestro sistema inmune destruye al patógeno en 2 formas
2. Respuesta humoral – destruye los patógenos usando anticuerpos producidos por las células B
¿Qué sucede cuando nos infectamos?
Nuestro sistema inmune destruye al patógeno en 2 formas
¿Qué es un anticuerpo?
2. Respuesta humoral – destruye los patógenos usando anticuerpos producidos por las células B
¿Qué sucede cuando nos infectamos?
Nuestro sistema inmune destruye al patógeno en 2 formas
Información almacenada en el
DNA Síntesis de RNA (transcripción)
Copia de RNA Síntesis de Proteínas (traducción)
Proteina Aminoácidos
Proteinas realizan mucho del trabajo en una célula y son parte importante de su estructura
Los anticuerpos son proteínas
Estructura del anticuerpo
Cadena pesada
Cadena ligera
Región variable: Parte del anticuerpo que se une a los patógenos
Región constante
¿Qué hacen los anticuerpos?
1. Evita que los patógenos se unan a las células
Bacteria Bacteria
¿Qué hacen los anticuerpos?
Macrófago
Neutrofilo
2. Ayudan a que otras células reconozcan a los patógenos. Bacteria
Bacteria
Bacteria
Preguntas…
1. Nombre de algún patógeno que cause una infección o una enfermedad.
Preguntas…
1. Nombra algún patógeno que cause una infección o una enfermedad.
2. Si hay varios tipos de patógenos, ¿son similares o diferentes?
1. Nombra algún patógeno que cause una infección o una enfermedad.
2. Si hay varios tipos de patógenos, ¿son similares o diferentes?
3. Si son cientos de patógenos diferentes unos de los otros, ¿cómo nuestros anticuerpos los reconocen y se unen a ellos?
Preguntas…
Células B son células de nuestro sistema inmune que “fabrican” anticuerpos
Recuerden….
Cada célula B produce un anticuerpo único que reconoce una a pieza especifica de material extraño (ex. patógeno)
Los diferentes anticuerpos son únicos por tener regiones variables diferentes!
Patógenos
Anticuerpos
Células B
¿Cómo las células B producen diferentes regiones variables en los anticuerpos?
Nuestras células B cells pueden hacer 1011 anticuerpos diferentes.
¿Cuánto es esto?
¿Cómo las células B producen diferentes regiones variables en los anticuerpos?
Nuestras células B cells pueden hacer 1011 anticuerpos diferentes.
¿Cuánto es esto?
100,000,000,000
¿Podría ser que nuestro DNA contenga un gen para cada uno de estos 1011 anticuerpos?
El genoma humano entero contiene
cerca de 30,000 genes
¿Podría ser que nuestro DNA contenga un gen para cada uno de estos 1011 anticuerpos?
El genoma humano entero contiene cerca de 30,000 genes
30,000 <<< 100,000,000,000
(30,000 es mucho menos que 100,000,000,000)
Gen A Gen B Gen C Gen D
Cada célula de nuestro cuerpo tiene exactamente la misma información genética codificada en nuestro DNA
Célula de la piel
Célula B
Célula nerviosa
Gen A Gen B Gen C Gen D
Gen A Gen B Gen C Gen D
Sin embargo, las células tienen diferentes genes activados o desactivados
OFF OFF OFF
OFF OFF
ON
OFF OFF OFF ON
ON ON
Gen A Gen B Gen C Gen D
Gen A Gen B Gen C Gen D
Gen A Gen B Gen C Gen D
Célula de la piel
Célula B
Célula nerviosa
en el DNA de las células B, genes de anticuerpos específicos son desactivados.
Parte de la respuesta es que….
Gen A Gen B Gen C Gen D
OFF OFF OFF ON
¿Cómo las células B producen diferentes regiones variables en los anticuerpos?
¿Cómo las células B producen diferentes regiones variables en los anticuerpos?
• Somos capaces de hacer muchos anticuerpos diferentes debido a otro fenómeno llamado Recombinación VDJ
¿Cómo las células B producen diferentes regiones variables en los anticuerpos?
• Somos capaces de hacer muchos anticuerpos diferentes debido a otro fenómeno llamado Recombinación VDJ
• Recombinación VDJ es el proceso por el cual los genes V, D, y J son seleccionados y combinados azarosamente para formar las cadenas pesada y ligera que forman a los anticuerpos.
¿Cómo las células B producen diferentes regiones variables en los anticuerpos?
• Somos capaces de hacer muchos anticuerpos diferentes debido a otro fenómeno llamado Recombinación VDJ
• Recombinación VDJ es el proceso por el cual los genes V, D, y J son seleccionados y combinados azarosamente para formar las cadenas pesada y ligera que forman a los anticuerpos.
• Recombinación VDJ es especifica a ciertas células del sistema inmune y no se encuentran en todas las células de nuestro cuerpo..
¿Cómo las células B producen diferentes regiones variables en los anticuerpos?
V D
J V
J
o Anticuerpos están estructurados de dos cadenas ligeras y dos cadenas pesadas.
V
V D J
J
Genes que codifican anticuerpos se encuentran en el DNA
V D
J V
J
o Los genes se encuentran en el DNA. V, D, y J genes.
V
V D J
J
o Anticuerpos están estructurados de dos cadenas ligeras y dos cadenas pesadas.
Genes que codifican anticuerpos se encuentran en el DNA
Son 45 V, 27 D, y 6 J genes en la secuencia de DNA de la cadena pesada
A través de la recombinación VDJ, la célula elige azarosamente 1 V, 1 D, y 1 J para conformar la cadena pesada
V34 V35 V36
V37
V38
V39
V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16
V17
V40 D1
D2
D3
D4
D5 D6 D7
D20
D21
D22 D21
D23 D24
D25
D22
Unió los genes V36 y D5
V34 V35 V36
V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16
V17
V37
V38
V39
V40 D1
D2
D3
D4
D5 D6 D7
D20
D21
D22 D21
D23 D24
D25
D22
A través de la recombinación VDJ, la célula elige azarosamente 1 V, 1 D, y 1 J para conformar la cadena pesada
Unió los genes V36 y D5
V34 V35 V36
V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16
V17
D5
Entonces, la cadena pesada de DNA azarosamente recombina para unir los genes D5 y J3.
J3
A través de la recombinación VDJ, la célula elige azarosamente 1 V, 1 D, y 1 J para conformar la cadena pesada
V34 V35 V36
V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16
V17
D5 J3
A través de la recombinación VDJ, la célula elige azarosamente 1 V, 1 D, y 1 J para conformar la cadena pesada
Entonces, la cadena pesada de DNA azarosamente recombina para unir los genes D5 y J3.
DNA → RNA → Proteina
DNA cadena pesada
Cadena pesada mRNA
Proteína de cadena pesada
Transcripcion
Traducción
V36
V36
Solo los genes V36, D5 y J3 son activados. ON Los genes remanentes son inactivados. OFF
Proteínas de cadena
ligera y pesada con
tradicidas.
Proteínas de cadena
ligera y pesada son
ensambladas en
anticuerpos dentro del
citoplasma.
Proteínas de cadena
ligera y pesada con
traducidas.
Anticuerpos son
exportados a la
superficie de la célula
donde pueden reconocer
a los patógenos.
Proteínas de cadena
ligera y pesada son
ensambladas en
anticuerpos dentro del
citoplasma.
Proteínas de cadena
ligera y pesada con
traducidas.
Célula T
Célula B virus
Una vez que la célula reconoce a un patógeno, ¿cómo desencadena una respuesta
inmune?
• Esta activación lleva a la liberación de anticuerpos y a su expansion clonal.
Activacion
Una célula B cell no liberaría suficiente anticuerpo sobre si misma para luchar contra un patógeno. Por lo mismo, tiene que hacer clones de sí misma.
Un clon es una copia exacta.
1000 células B que reconocen al patógeno 4-5 días
(Célula B activada + patógeno + célula T)= clonal expansion.
Expansión Clonal
Células B de memoria
Después de la expansión clonal, algunas células B se convierten en células B de memoria. Permanecen en el cuerpo por años, siempre alertas.
Células B de memoria protejen de futuras infecciones…
Podemos tomar ventaja de estas células para prevenir enfermedades?
Células B de memoria
Vacunas ayudan a nuestros cuerpos a crear celúlas B de memoria sin estar enfermos
¿Cómo funcionan las vacunas? • Vacunas contienen versiones no infecciosas de un patógeno:
• Vacunas contienen versiones no infecciosas de un patógeno:
• Estas versiones incompletas o atenuadas no nos afectan, pero
nuestro cuerpo necesita generar una RI ante ellas, creando celulas B de memoria en el proceso.
¿Cómo funcionan las vacunas?